三星的T/N系列手機對三星fan來說并不陌生,如彩蛋T108/和旋王N628等,它們的特點是軟硬件設計簡單運行穩定可靠.大家埋怨最多的就是無關機鬧鐘.這里還提到它們關機充電時是安全的,充電結束手機無聲無息無光.
三星的Q/S/V/P系列是去年下半年后陸續推出的,像GPRS王Q300/雙彩S308/V20x攝像手機/P408雙旋彩等等.特點是軟硬件較前者復雜,功能也較為強大.支持關機鬧鐘.這里也提到它們關機隨機充電時顯示屏主板都要工作,即使充電結束也是如此.
下面就從兩類手機的整機供電原理上作出定性分析.
T/N系列整機供電采用三片小規模集成塊(U101/U102/U502)組成射頻(模擬部分)和邏輯(數字部分)供電,由CPU(U400/T108;U501/N628...)分別予以控制.其開關機流程是:power_on開關按下>bat電源接入U101,U101工作>觸發U102,提供邏輯部分所需電壓>rest信號CPU復位>提供power keep維持信號給U101>U502工作>提供射頻部分所需電壓>軟件運行>開機結束.
Q/S/V/P系列手機對T/N系列的整機供電進行了優化改進,最大特點是引進了U700電源IC進行整機供電I2C管理,將模擬數字部分供電集中.但隨機充電部分還是與T/N系列大同小異(區別在于T/N系列直接由CPU提供CHG_OH充電控制信號, Q/S/V/P則由電源IC提供CHG_OH信號).其開關機流程: power_on開關按下>bat電源接入電源U700第51腳.電源IC工作>提供射頻邏輯及顯示鍵盤所需各種電壓>CPU獲得rest信號復位工作>提供power_keep電源工作維持電壓給U700第32腳>電源IC持續工作>軟件運行>開機結束.
下面我就以自問自答方式來談幾個問題:
第一個問題:Q/S/P/V系列與早期T/N系列隨機充電原理有區別嗎?
兩者隨機充電原理大同小異,都有專門的充電IC(Q/s/v/p系列由U100/U102/U103/Q101組成,T/N系列由U107/Q101組成).主要區別在于控制信號的來源:Q/S/V/P系列由電源IC-U700的20腳提供CHG_OH充電控制信號.T/N系列由CPU直接提供CHG_OH信號給充電IC-U107.
A: T/N系列充電控制流程:CPU通過R119檢測電池電壓,輸出控制脈沖給充電模塊U107,U107自動調節控制脈沖寬度控制Q101(開關三極管)以300ma左右電流恒流對電池充電;飽和時（4.16V），置CHG—OH高電平，使U107關閉Q101截止，充電停止.
B:Q/S/V/P系列: 此系列手機隨機充電原理與三星T系列大同小異。由充電IC（U100、U103、U102）開關三極管Q101（六腳封裝），電源IC（U700），充電檢測電阻（R111）組成。
R111為充電檢測電阻，一端接VBATT電板正極，另一端直通電源IC－U700第20腳。R111阻值為82k，其阻值變異會導致電量檢測電路失常。
當手機插入直充時，DC VOL充電電壓經尾插17～18腳直接加在U100第三腳、U102第3腳、U700第5腳，通過R112加在U100第5～6腳，此時如果電源IC－U700（受CPU控制）檢測到應當充電時，從20腳送出CHG—OH充電啟動信號，控制U100導通（CHG－OH為低電平有效，高電平關閉）。U100送出控制信號控制U102導通，u102導通從1腳送出高電平到Q101第四腳，把第六腳電平拉低，從而導通Q101內部開關三極管，Q101導通后即從1、2、5、6腳送出充電電壓到電池觸片，此時手機向電池充電，同時顯示屏顯示充電狀態（開機充電池圖標閃動，關機充鴨子走動）。
當U700通過R111檢測到電池電壓飽和時，從20腳送出CHG－OH高電平，使U100、U102關閉，Q101截止，充電結束（關機充鴨子舉牌子，開機充電池圖標停閃）
第二個問題:為什么T/N系列不支持關機鬧鐘而Q/S/P/V系列支持?
從上面兩個系列的開關機流程大家可以看出:T/N系列當手機關機后,整機供電已經切斷,CPU停止工作.下次要使CPU工作,必須U101/U107/U502工作提供數字模擬部分的電源才行,而該系列要做到這點只有power_on按下(因為CPU停止工作,不能提供power_keep信號).所以該系列不支持關機鬧鐘.
Q/S/V/P系列:由于整機電源由電源IC-U700進行I2C控制,可以進行軟關機(切斷射頻,顯示,SIM.鍵盤等的供電,只提供CPU工作電壓),所以.CPU可以繼續運行程序的鬧鐘部分.控制關機鬧鐘.從這點上大家可以看出關機鬧鐘其實是手機軟關機,比完全關機要費電些.
第三個問題:如果隨機充電時間過長或直充偽劣.沖毀CPU的可能性大嗎?是S/Q/V/P系列獨有的毛病嗎?
從上面整機供電流程大家可以看出:由于手機電池的電壓在有效容量區間電壓變化大(3.2~4.2),直充隨機充電更是穩定性不足(因為插入動作的不一致性,浪涌).所以手機供電都會經由DC/DC變換出各組穩定的DC電壓供手機各個不同部分工作.這個任務就是由電源IC來擔當的,而電源IC的工作是有CPU智能控制的(POWER_KEEP).所以一般情況不會損壞CPU,當然,如果運氣不佳,電源IC損壞而且是瞬間短路CPU就在卻難逃了.
第四個問題:兩系列手機充電方式的選擇:
從兩系列手機的整機供電原理我們可以看出:隨機充電時手機的電源IC和CPU都要工作.區別是Q/S/V/P系列手機即使關機充電顯示屏(甚至背景燈)指示燈都要長久工作(直到拔掉直充為止).
A: 兩系列手機隨機充電是恒流充電方式,沒有涓流充電：CPU(或電源IC)通過檢測電池電壓,輸出控制脈沖給充電模塊,充電模塊自動調節控制脈沖寬度控制Q101(開關三極管)以300ma左右電流恒流對電池充電;飽和時（4.16V），置CHG—OH高電平，使充電模塊關閉Q101截止，充電停止.
B: 原裝座充充電:原裝座充使用了單片機做控制器,具有A/D轉換和PWM脈沖寬度調制輸出.電源接入時,單片機按設定的自檢程序自動對座充的相關硬件和運行環境進行自檢,紅黃綠指示燈依次閃過表明座充的充電.報警(保護).涓流充電功能正常,后指示燈熄滅.電池接入,座充讀入電芯參數(570mah,800mah,900mah)B+較低,紅燈亮起,進入0.5C恒流充電方式;電池電壓升到4.1V,綠燈亮起,轉為4.2V恒壓涓流充電.電板接觸不良.電池電壓過低或短路,讀入電芯溫度異常,自檢不正常黃燈閃爍報警.
C: 國產蛋充因成本限制,一般采用LM324四運算放大器作三級電壓取樣放大一級截止控制,220VAc>5VDC時大部分采用自激式開關電路(更有偽劣者用阻容降壓),電壓穩定性很一般,充電方式一般為恒壓式和簡易共基極放大式恒流充電.控制方式簡單,充電方式粗糙.
D:綜上所述:直充隨機充電是主板控制的恒流充電方式,快捷方便,因為沒有涓流充電,一般只能充到額定容量的90%左右,由于Q/S/V/P系列即使關機充電主板和顯示屏都要工作,不建議做常用充電方法;三星手機原裝座充有專用芯片智能控制,恒流恒壓充電,多重保護,最符合鋰離子電芯充電曲線,充得最滿能最大限度延長電池使用壽命,建議常用;國產蛋充因為控制方式簡單,充電方式粗糙(偽劣蛋充充電電流中可能還有交流成分),能勉強使用,但不要長時間充電,否則電池電壓會上升到4.25V左右進而使電板過早進入容量衰退期,一般充滿調燈就拔,此時電壓在4.19~4.2V.沒有原裝座充的可以選用好點的國產蛋充.飛毛腿的508充電器用上了三星公司的ks86c4104八位單片機做控制,不知道現在大家還能找到這樣好的充電器嗎,當然這是后話,現在廠家走的是低價路線,有這樣線路的蛋充少之又少.
注:文中IC編號因具體手機版本而異,本文以S308和T108編號為例.
